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Frame-synchrone Dekodierung für Infotainment-Systeme

Verteiltes Video-Erlebnis

16. August 2010, 13:41 Uhr | Von Dr. Elmar Cochlovius und Ivan Dimkovic

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Funktionskomponenten des Master/Slave-Video-Players

Die Software-Funktionskomponenten des Master/Slave-Video-Players sind in Bild 2 abgebildet. Ein DVD-Standard-Player besteht aus den Funktionsgruppen „Daten-Eingabe/Ausgabe“, „Kontrolle und Navigation“, „Audio-Dekodierung“ und „Video-Aufbereitung“.

Die Funktionskomponente „Daten-Eingabe/Ausgabe“ bezeichnet Komponenten zum Zugriff auf die Daten der DVD, deren CSS-basierte Entschlüsselung sowie ein geeignetes Puffer-Management. Für den Fall von hochwertigem 24-bit-Multichannel-Audio sind die dekodierten PCM-Audio-Daten mit Hilfe des DTCP-Algorithmus zu verschlüsseln. Um den DVD-Standard nicht zu verletzen, sind auch die zu übertragenden Video- und Sub-Bilder-Ströme geeignet zu verschlüsseln. Die „Kontroll“-Komponenten zerlegen die Roh-Daten in Audio-, Video-, Sub-Bilder- und Navigations-Anteile, die dazu dienen, mit Hilfe des DVD-Navigators das DVD-Menü und den gesamten Wiedergabe-Ablauf zu steuern. Teil des Navigators ist zudem der Audio/Video-Synchronisator. Eine Reihe von Audio- und Video-Dekodern verarbeiten letztlich die Audio- und Video-Anteile, aus denen sich der DVD-Inhalt zusammensetzt.

Der Master-Player (MP) stellt eine Erweiterung des Standard-DVD-Players dar. Bei dem Latenzzeit-Kompensator handelt es sich um einen variablen Puffer zur Verzögerung der master-seitigen Video-Inhalte. Der Navigator ist um einen zusätzlichen Eingang zur alternativen Steuerung durch den Slave Player (SP) erweitert. Der im Navigator enthaltene A/V-Synchronisator muss neben der lokalen Frame-ID auch die Frame-ID des SPs in die Synchronisation mit einbeziehen. Zudem muss er über den Latenzzeit-Kompensator die Video-Dekodierung des Masters um die Laufzeit der MOST-Übertragung und zum Ausgleich von Jitter-Effekten dynamisch verzögern. Aufgabe des MPs ist weiterhin, die Video- und Sub-Bilder-Inhalte zu einem MPEG2-Transportstrom zu bündeln und diesen verschlüsselt an den SP zu übertragen.

Beim SP handelt es sich um einen reinen Video-Prozessor ohne Audio-Anteile und er stellt im Wesentlichen eine Untermenge des Standard-DVD-Players dar. Getrieben vom MOST-Bus werden im SP die Video-Inhalte des MPEG2-Transportstroms und – im Fall von DVD-Video-Playback – die Untertitel- und Menü-Inhalte dekodiert. Beide Ergebnisse lassen sich in einem Video-Mixer pixel-weise verrechnen und ergeben die zur Darstellung geeigneten Video-Frames.

In einem geschlossenen Regelkreis zur Video/Video- und Audio/Video-Synchronisation im MP wird die aktuelle Frame-ID des SPs an den MP übertragen. Dieser kann damit die Video-Verzögerung im Latenzzeit-Kompensator geeignet steuern. Zur Kontrolle des SPs durch den Benutzer lassen sich die Steuer-Kommandos über die Bedienoberfläche eingeben. Diese werden nicht im SP ausgewertet, sondern über einen Fernzugriff-Kontrollkanal (remote control channel) ebenfalls an den MP übertragen. Für den MP ist es nicht unterscheidbar, ob ein Kommando lokal oder im SP generiert wurde.

Aufgrund der MOST-Vernetzung ist es nur an einer Stelle notwendig, Audio-Inhalte zu dekodieren. Um die A/V-Synchronisation zu erleichtern, erfolgt dies immer im MP. Die Verteilung der dekodierten Audio-Inhalte an die verschiedenen Senken wie z.B. Fahrgastzellen-Verstärker, Kopfhörer 1 und 2 erfolgt über die Standard-Mechanismen der MOST-Architektur.